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道路の雪を溶かすための融雪剤。実は身近な○○が使われている

2017.11.10

道路の雪や氷を溶かすための融雪剤や、凍らないための凍結防止剤。アレっていったい何でできているの?

圧雪やアイスバーンになることを極力避けるためにも必要な融雪剤や凍結防止剤は、使い過ぎると良くないこともあるのです。

融雪剤のメカニズムと環境に与える影響などを調べてみました。

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道路の雪を溶かすために塩を使う理由

水は0℃で氷はじめます。その凍り始める温度を「凝固点」と呼びます。

凝固点は物質によって違い、水以外では凝固点が0℃より高いものや低いものがあります。

水に塩を溶かした食塩水が凝固する(凍り付く)ためには、0℃よりも低い温度でなければなりません。

「凍る」という現象は、温度が下がり水の分子がエネルギーを失って、その動きが小さくなり、やがてくっつき静止してしまった状態が「氷」です。

しかし、水中に水分子以外が混ざると分子同士が固まるのを邪魔するため、凍りにくくなります。

水に不純物が混ざると凍る温度がより低くなることを「凝固点降下」と言います。

塩には湿気を吸い取る性質があり、水に溶けやすいため凍りつくことを防ぐ「凍結防止剤」として使われるのです。

冬の道路に塩をまくと、雪が降っても食塩水ができ0℃では凍らなくなります。

雪が多くなると、食塩水が薄くなり効果も下がりますが一定の濃度である間は凍りにくい状態が続きます。

道路の雪を溶かす塩化ナトリウムと塩化カルシウムの違い

雪の多い地域や冬に非常に寒くなる地域では、路面のが凍ってしまうことを防ぐために凍結防止剤が散布されます。

通常、水は0℃で氷や雪など固体に変化します。水以外のものが混ざると0℃では凍らなくなる性質を利用したもので、水に溶けやすい塩などを使って雪や氷を塩の水溶液に変えてしまうのです。

濃度が高いほど凍りにくいのですが、雪が降り続けばそれだけ濃度が薄まってしまいます。

それでも、濃度がある程度あれば0℃でも凍らない状態を維持することができます。

◆塩化ナトリウム

塩化ナトリウム(塩)の水溶液は、23%ほどの濃度で凝固点がマイナス21まで下がります。

塩化カルシウムよりも長く持続できるため、凍結防止剤として使われるのです。

◆塩化カルシウム

塩化カルシウムは32%の水溶液濃度で凝固点はマイナス51℃まで下がるため、極寒地でも使われます。

塩化ナトリウムよりも短時間で多くの雪を解かせるため、融雪剤として使われています。

道路の雪を溶かすために野菜ジュースを散布するってホント?

凍結防止剤や融雪剤は、路面凍結を防ぐためには有効なものですが、塩分によって環境破壊などの影響が問題になっています。

自動車の足回りをサビつかせてしまうなど、劣化の原因にもなります。

過去には、融雪剤が原因の一つと疑われる部品の破損によって大きな事故が起こったこともありました。

塩化ナトリウムや塩化カルシウムの代替品として、環境にも優しい代替品の研究が進められています。

カナダのトロントでは、ビーツという野菜のジュースを補助的に使い、道路の凍結を防いでいます。

一般的な凍結防止剤を散布した上に、ビーツジュースを拭きかけていくと凍結する温度を下げられるのだそう。

凍結防止剤や融雪剤は、同じ材料から作られるために世界的に不足したり、価格が上がっています。

ビーツジュースを使えば、凍結防止剤の使用料を少なく抑え環境にも優しくできるということですね。

道路の雪を溶かすだけではなく環境に与える影響も少なくない

道路の凍結を防止し、雪を解かすために有効な塩ですが、土壌に塩分が増えることで植物が枯れてしまったり、地下水に溶け込むなどの汚染が起こるなど環境には良くないこともあります。

このような悪影響を最小限に抑えるため、可能な限り散布量は抑えたいのが本音です。

融雪剤として大量の塩を使う欧米では、次のような研究が進められています。

・融雪剤の適正な散布量の研究

・気象予報の精度を上げる

・路面への温度センサーの設置

・散布する効率的なタイミングを調べる

・防錆剤を添加した融雪剤

・塩以外の融雪剤

路面が凍ると自動車は正しい操作ができなくなったり、ブレーキが効かないなど事故に繋がる危険な状態になります。

凍った路面に塩をまくと、塩の一粒ずつが氷を溶かして孔をあけ、氷を溶かしながら穴を広げていき、やがて貫通して道路の表面にいたります。

塩によって溶かされた箇所は徐々に広がっていき、そこを通る車がはねた塩を含んだ水がさらに周囲も溶かしていくのです。

道路の雪を溶かす塩化カルシウムの使い方

除雪の後に路面凍結を防止するために塩化カルシウムを散布するときは、次のようなことに注意しましょう。

・固く踏み固められ手凍結した路面や、駐車場などで散布する

・ムラにならないよう均一に散布する

・坂になっている場所では、上の方に撒くことで溶けたものが下に流れ落ちるので効果的

・一度に大量を散布せず、少量を複数回散布する方が良い

・凍結予防としてアスファルトなどに散布する場合は、確実に雪が降る時だけにする(撒いたあとに雪が降らないとベタベタしてしまう)

・側溝や縁石などは劣化させてしまうので避ける

・植物(特に針葉樹)には、飛び散らないように注意する

・金属類は腐食の恐れがあるので、かからないよう注意する。万が一かかってしまった場合は、速やかに水で洗い流す

 - 生活